隨著科學技術的進步，人們研制了多種甲醇質子交換膜燃料電池，以滿足不同的需求。
（1）有一類甲醇質子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉化為氫氣，兩種反應原理是
A、CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－192.9kJ/mol
又知H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，請寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態水的熱化學方程式 。
（2）下圖是某筆記本電腦用甲醇質子交換膜燃料電池的結構示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質子和電子，電子經外電路、質子經內電路到達另一極與氧氣反應，電池總反應為：2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。則c電極是 （填“正極”或“負極”），
c電極上發生的電極反應式是 。
（1）CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-280.9kJ/mol
（2）負極 CH3OH+ H2O -6e-= CO2+6H+
解析試題分析：（1）32g的CH3OH的物質的量是1mol，根據蓋斯定律可得，1mol的甲醇完全燃燒生成液態水放出的熱量=192.9kJ+2×44kJ=280.9kJ。所以32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態水的熱化學方程式為CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-280.9kJ/mol
（2）燃料電池中電子由負極流向正極，根據圖中電子的流向判斷，c極是負極，負極為燃料發生氧化反應，該電池中的燃料是甲醇，有質子生成，所以c電極上發生的電極反應式是CH3OH+ H2O -6e-= CO2+6H+
考點：考查蓋斯定律的應用，熱化學方程式的書寫，原電池原理的應用
天天向上一本好卷系列答案
小學生10分鐘應用題系列答案科目：高中化學 來源： 題型：單選題
甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是
① CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)；△H=＋49.0 kJ/mol
② CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192.9 kJ/mol
下列說法正確的是
| A．CH3OH的燃燒為吸熱反應 |
B．反應①中的能量變化如圖所示 |
| C．CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量 |
| D．根據②推知反應：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H >－192.9kJ/mol |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
合成氣(CO和H2)是重要的化工原料，在工業生產中有著廣泛的應用。
（1）工業上用甲烷和水蒸氣在高溫條件下發生反應制備合成氣(CO和H2)，4g甲烷完全反應吸收51.5KJ熱量，寫該反應的熱化學方程式
（2）工業上常用合成氣來冶煉金屬，其中CO還原氧化鐵來冶煉生鐵方程式如下：
3CO(g)+Fe2O3(s)
3CO2(g)+ 2Fe(s) △H<0
①如果上述反應在體積不變的密閉容器中發生，當反應達到平衡時， 。
| A．容器中Fe2O3的質量不隨時間而變化 | B．反應物不再轉化為生成物 |
| C．n (CO) ：n (CO2) = 1：1 | D．容器中氣體的壓強不隨時間而變化 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（8分） 關于反應熱請回答如下問題:
(1)向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物質：①濃H2SO4；②稀硝酸；③稀醋酸，恰好完全反應的熱效應為△H1、△H2、△H3，則三者由小到大順序為 。
(2) 實驗測得，向200mL1mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸恰好反應放出Q kJ的熱量，請寫出熱化學反應方程式：_________________________ 。
(3)已知反應CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)＋H2(g)，有關化學鍵的鍵能如下。
| 化學鍵 | C—H | C=C | C—C | H—H |
| 鍵能/kJ·mol－1 | 414．4 | 615．3 | 347．4 | 435．3 |
2NH3(g) △H=－92．4kJ/mol查看答案和解析>>
科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（1）合成氨工業中氫氣可由天然氣和水反應制備，其主要反應為：
CH4(g)+ 2H2O(g) 
CO2(g)+4H2(g)
反應過程中能量變化如圖所示，
則該反應為 反應（填“吸熱”或“放熱”）
若已知，破壞1mol化學鍵需要吸收的熱量如下表所示：
| 化學鍵 | C—H | O—H | C=O | H—H |
| 吸收熱量（kJ/mol） | a | b | c | d |
CO2(g)+4H2 (g)反應， 反應進行到4s時CO2的濃度為0.08mol/L，再過一段時間反應達平衡，平衡時容器的壓強是起始時的1.4倍。查看答案和解析>>
科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（15分）氨是最重要的化工產品之一。
（1）合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g)。有關化學反應的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為 。
（2）CO對合成氨的催化劑有毒害作用，常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO，其反應原理為：[Cu(NH3)2CH3COO] (l)+CO(g)+NH3(g)
[Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸銅氨液經過適當處理后又可再生，恢復其吸收CO的能力以供循環使用，再生的適宜條件是 。
（填寫選項編號）
A．高溫、高壓 B．高溫、低壓 C．低溫、低壓 D．低溫、高壓
（3）用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應為：2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H＜0
某溫度下，向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2，該反應進行到40 s時達到平衡，此時CO2的轉化率為50%。該溫度下此反應平衡常數K的值為_________。下圖中的曲線表示該反應在前25 s內的反應進程中的NH3濃度變化。若反應延續至70s，保持其它條件不變情況下，請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應的進程曲線。
（4）將尿素施入土壤后，大部分是通過轉化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，轉化為碳酸銨。已知弱電解質在水中的電離平衡常數（25℃）如下表：
| 弱電解質 | H2CO3 | NH3·H2O |
| 電離平衡常數 | Ka1＝4.30×10-7 Ka2＝5.61×10-11 | 1.77×10-5 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（14分）運用化學反應原理分析解答以下問題
（1）已知： ①CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) △Hl= －91kJ·mol－l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= －24 kJ·mol－l ③CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3= －41 kJ·mol－l
且三個反應的平衡常數依次為K1、K2、K3
則反應 3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H= .
化學平衡常數K= （用含K1、K2、K3的代數式表示）。
（2）一定條件下，若將體積比為1:2的CO和H2氣體通入體積一定的密閉容器中發生反應 3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g)，下列能說明反應達到平衡狀態是 。
a．體系壓強保持不變 B．混合氣體密度保持不變
c． CO和H2的物質的量保持不變 d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）氨氣溶于水得到氨水。在25℃下，將x mol．L－l的氨水與y mol．L－1的鹽酸等體積混合，反應后溶液顯中性，則c(NH4+)____c（Cl－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代數式表示出氨水的電離平衡常數 .
（4）科學家發明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入NH3。其電池反應式為：4NH3+3O2 = 2N2+6H2O，電解質溶液應顯 （填“酸性”、“中性”、“堿性”），
寫出正極的電極反應方程式 .
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
（14分）2013年10月我市因臺風菲特遭受到重大損失，市疾控中心緊急采購消毒藥品，以滿足災后需要。復方過氧化氫消毒劑具有高效、環保、無刺激無殘留，其主要成分H2O2是一種無色粘稠液體，請回答下列問題：
⑴火箭發射常以液態肼（N2H4）為燃料，液態H2O2為助燃劑。已知：
N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） △H="-" 534 kJ·mol－1 ①
H2O2（1）=H2O（1）+1/2O2（g） △H="-" 98．64 kJ·mol－1 ②
H2O（1）=H2O（g） △H=+44kJ·mol－l ③
則反應N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）的△H= ，
⑵據報道，以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價為＋3價)和H2O2作 原料的燃 料電池，負極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，可用作空軍通信衛星電，其工作原理如圖所示。
則該電池的正極反應____ ___
⑶H2O2是一種不穩定易分解的物質。右圖是H2O2在沒有催化劑時反應進程與能量變化圖，請在圖上畫出使用催化劑加快分解速率時能量與進程圖 。
⑷某化學興趣小組欲測定H2O2的分解速率，取溶液0.5L進行分析，數據如表格所示：
| t（S） | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| n(H2O2) (moL) | 0.8 | 0.7 | 0.62 | 0.55 | 0.27 | 0.03 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
在微生物作用的條件下，NH4+經過兩步反應被氧化成NO3-。這兩步的能量變化示意圖如下：
(1)第二步反應是 反應(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據是 。
(2)1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO2- (aq)的熱化學方程式是 。
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